[發明專利]一種產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置

有效

• 申請號: 201210526248.2
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103259156A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 彭欽軍;薄勇;許祖彥;申玉;高宏偉;謝仕永;左軍衛;徐健
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: H01S3/00
• 分類號: H01S3/00;G02B27/28;H01S3/0941
• 代理公司: 北京法思騰知識產權代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

1.一種產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其包括：時序合成同步控制系統1、脈沖鈉信標激光器系統、偏振合成系統3和像傳遞系統4；其特征在于：所述的脈沖鈉信標激光器系統由至少二臺脈沖鈉信標子激光器2組成，每臺脈沖鈉信標子激光器2均在時序合成同步控制系統1的控制下，分別產生一組時序脈沖鈉信標激光；每臺脈沖鈉信標子激光器所產生的一組時序脈沖鈉信標激光經像傳遞系統4進行光束整形后，再經偏振時序合系統3的偏振和束器件3-1和偏振調制器3-2合成為一束高平均功率、高重復頻率脈沖鈉信標激光。

每臺脈沖鈉信標子激光器2均由高功率窄線寬1064nm基頻光種子源2-01、高功率窄線寬1319nm基頻光種子源2-02、高功率窄線寬1064nm激光放大器2-11、高功率窄線寬1319nm激光放大器2-12、第一折返鏡2-21、第二折返鏡2-22和非線性晶體2-3組成；所述的像傳遞系統4由1064nm基頻光像傳遞系統4-1、和1319nm基頻光像傳遞系統4-2和589nm像傳遞系統4-3組成；

在所述時序合成同步控制系統1的控制下，所述高功率窄線寬1064nm基頻光種子源2-01產生高功率窄線寬1064nm基頻種子光，該高功率窄線寬1064nm基頻種子光注入高功率窄線寬1064nm激光放大器2-11進行種子激光功率放大；高功率窄線寬1319nm基頻光種子源2-02產生高功率窄線寬1319nm基頻種子光，該高功率窄線寬1319nm基頻種子光注入高功率窄線寬1319nm激光放大器2-12進行種子激光功率放大；

經放大后的1064nm基頻種子光經過一個1064nm基頻光像傳遞系統4-1進行光束整形；經放大后的1319nm基頻種子光經過1319nm基頻光像傳遞系統4-2進行光束整形；整形后的1064nm基頻光與1319nm基頻光實現光束匹配，整形后的1064nm基頻光和1319nm基頻光經第一折返鏡2-21和第二折返鏡2-22進行和束，和束后同時進入非線性晶體2-3進行和頻產生589nm鈉信標激光；所述至少二臺脈沖鈉信標子激光器分別各自產生一束589nm時序脈沖鈉信標激光；

所述的至少二臺脈沖鈉信標子激光器各自產生的一束589nm時序脈沖鈉信標激光分別經過589nm像傳遞系統4-3進行光束整形，以使全部589nm時序脈沖鈉信標激光的模式相匹配，再經偏振和束器件3-1依次和束，偏振調制器3-2對和束后的589nm時序脈沖鈉信標激光進行偏振調制，使和束后的589nm時序脈沖鈉信標激光保持單一偏振態，從而得到一束高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光。

2.按權利要求1所述的產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其特征在于，所述時序合成同步控制系統1由信號源1-1和電源1-2組成。

3.按權利要求1所述的產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其特征在于，所述折返鏡2-21為1064nm激光高透1319nm激光高反鏡；折返鏡2-22為1319nm激光高反鏡；或者所述折返鏡2-21為1064nm激光高反，折返鏡2-22為1319nm激光高透1064nm激光高反鏡。

4.按權利要求1所述的產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其特征在于，所述非線性晶體2-3為三硼酸鋰晶體、磷酸氧鈦鉀晶體或偏硼酸鋇晶體。

5.按權利要求1所述的產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其特征在于，所述偏振和束器件3-1對相互垂直的兩種偏振態分別具有高反射率與高透過率，以實現對一種偏振態高透過率傳輸，同時對另一種偏振態高反射率傳輸。

6.按權利要求1所述的產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其特征在于，所述偏振調制器3-2為用以調節入射激光偏振態的電光調制器、聲光調制器或磁光調制器。

7.按權利要求1所述的產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其特征在于，所述589nm時序脈沖鈉信標激光重復頻率f相同，脈寬τ_p相同，相鄰兩束脈沖信號時間間隔△t,所述Δt滿足下式：2τ_p<Δt<1/(N·f)，N為脈沖鈉信標子激光器的臺數，N為2-10的正整數。

8.按權利要求1所述的產生高平均功率高重復頻率脈沖鈉信標激光的裝置，其特征在于，所述1064nm基頻光像傳遞系統4-1、1319nm基頻光像傳遞系統4-2，以及589nm像傳遞系統4-3由不同焦距的透鏡組組成。